ヘレウス：新しいタイプのブースターは、パワーバッテリーがイオン伝導を促進してエネルギー比を高めるのを支援します

2018年に新しい補助金規制が発表されたことで、コストの削減とエネルギー密度の向上がパワーバッテリー企業の焦点となっています。しかし、実際の塗布工程では、従来の方法ではエネルギー密度を上げながら理想的なサイクル寿命を確保することが難しく、熱暴走のリスクもあります。

では、バッテリーの安全で安定した効率的なサイクリングを確保しながら、バッテリーのエネルギー密度を向上させるのに役立つ材料はありますか？

「従来の原理から、電池のエネルギー密度を上げるには活物質を増やす必要がありますが、活物質が多いほど導電性に問題があり、補助具の助けが必要です。」 Heraeus Battery Technology Co.、Ltd。Greater China Business OF Weekのリチウムグリッドとの独占インタビューで、副社長のKeqin Liは、ファシリテーターは従来の電子支援思考の限界を打破する必要があると述べました。

しかし、現在市場に出回っているプロモーターは主に電子補助剤です。それがスーパーPE、CNT、または将来のいわゆるグラフェン材料であるかどうかにかかわらず、主なことは電子支援剤を使用することです。この方法では、電子は伝導しますが、イオンは移動しないため、伝導効率に大きく影響します。イオン伝導の観点からリチウム電池の導電率を向上させることは新しいアイデアです。

この理解に基づき、Heraeus Battery Technology Co.、Ltd。（以下「Herley」という）は、Porocarbシリーズのリチウムイオン電池用の合成炭素機能添加剤を発明しました。ポロカルブ合成炭素機能性添加剤は、電極内の電子接続を保証するだけでなく、イオン伝導性も改善する、適切に設計され、明確に定義された内部多孔性を有することが知られている。

ヘレウス：バッテリーにエネルギーを与えてイオン伝導ポーチを開き、エネルギー比を上げるための新しいタイプのブースター

この合成イオン伝導性合成炭素添加剤は、パワーバッテリーにどのような革命的な影響を及ぼしますか？ OFウィークのリチウムグリッドは、ヘレウスバッテリーテクノロジーのグレーターチャイナビジネスのバイスプレジデントであるLi Keqinとの独占インタビューを行い、謎の共同エージェントの背後にある秘密を解き明かします。

イオン伝導性を高める別の方法

従来のイオン伝導を突破する方法は？

Keqin Liによると、Porocarbシリーズは、最も要求の厳しい電気化学アプリケーション向けに調整された多孔質合成炭素粉末であり、良好な動的親和性を持つように細孔分布を設計する必要があります。

「私たちの材料は主にイオン伝導性であり、一般的なリチウムイオンはより大きくなり、合成炭素粒子を多孔質粒子にし、粒子は十分に小さく、さらには十分です。」 Keqin Liはテニスを使用しています。たとえば、バスケットボールでは、数十個のテニスボールと比較してバスケットボールを見つけることができます。テニスボールには、より多くの接触面とより一般的な接触面があります。

また、小粒子も内部に開口部があり、開口部も均一です。一貫した細孔径を備えた一貫した粒度は、イオンの自由な流れを引き起こし、それによってリチウム電池の全体的な導電率を高めることができます。

実際、構造の観点から、HeraeusPorocarbシリーズは新世代の電池電極添加剤のベンチマークを設定します。 Porocarbは、電極内の電子接続を保証するだけでなく、イオン伝導性を高める、適切に設計され、明確に定義された内部多孔性を備えています。多孔質炭素粉末は、今日の標準的な炭素伝導剤では達成できない目標を達成する高度な電気化学システムの構築に役立ちます。

パワーバッテリーがエネルギー密度を高めることを可能にする

導電率を高めても、必ずしもバッテリーのエネルギー密度が上がるわけではありません。添加剤としての多孔質炭素粉末のポロカルブシリーズは、エネルギー密度を引き上げる化学的性質を持っていません。エネルギー密度はどのように増加しますか？

ほとんどすべての電気化学システムでは、エネルギーと電力を増やすためのさまざまな手段によって、イオンと電子の移動が制限されます。イオン（動力学）と電子機器を迅速かつ効率的に転送する必要がある場合は、インテリジェントなエンジニアリングと高度な材料ソリューションが必要です。

バッテリーのエネルギー密度を上げるには、バッテリー内の不活性物質を最小限に抑える必要があります。電極の厚さを増やすことは、不活性材料（たとえば、集電体）を減らす方法の1つですが、これはバルク移動と電荷輸送の問題をさらに引き起こし、細孔分布の注意深い設計を必要とします。

HeraeusのPorocarbシリーズを追加することにより、イオンチャネルと電解質の供給を維持し、電極の面密度と圧縮密度を高めることができます。相互接続された細孔ネットワークは、典型的な導電剤を含む電極と比較して、ほとんどの電極への電極溶液のより速い浸透を容易にする。

「リチウムイオンは自由に流れることができるため、活性物質の割合が大幅に増加します。一方、他のプロモーターの割合が減少します。全体として、バッテリーのエネルギー密度を向上させるための好ましい条件を客観的に作り出します。」 KeqinLiは説明しました。合成炭素機能添加剤のポロカルブシリーズは、電池性能の向上に貢献し、リチウム電池内部の構造変化を改善することにより、エネルギー密度を高めるという実用的な効果を実現します。

この通電の効果は、他の素材との連携にも反映されています。例えば、多孔質カーボンはカーボンナノチューブと一致し、カーボンナノチューブは電子材料です。穴のある穴の真ん中に線を引くのと同じです。この線はカーボンナノチューブです。この2つの組み合わせにより、内部スペースが節約され、導電性がさらに向上します。

この構造変化は、リチウム電池の圧縮密度を高めるための確固たる基盤を築きました。従来の方法で電極を圧縮すると、導電率やサイクル寿命への影響など、多くの副作用が残りますが、この構造変化により、導電率が向上し、サイクル寿命が長くなります。

Porocarb多孔質炭素粉末は、今日の標準的な炭素伝導剤では達成できない目標を達成する高度な電気化学システムの構築に役立ちます。電極面密度と圧縮密度が増加しても、Porocarbは電極内にオープンパスを維持し、充填および取り扱い中の電解質の供給と輸送を保証します。

実際のテストでは、ヘレウスのリチウムイオン電池用合成炭素機能添加剤は、次の優れた特性を示しました。

1.電極の面密度が増加し、不活性成分が減少するため、単位体積あたりのエネルギー密度も増加します（+ 20％）

2.イオンの導電性が向上するため、電流放電容量も向上します（+ 50％）

3.電池製造工程で電解液の充填・形成速度を加速し、加工コストも削減（-50％）

4. 2電極負荷により、非活物質を20％削減できます

5.均一な物質移動と応答速度により、バッテリーの寿命を延ばすことができます

ヘレウスは中国のパワーバッテリーのアップグレードを支援します

おそらく多くのリチウム電池業界の内部関係者にとって、Heraeusは奇妙な会社です。実際、ドイツのハーナウに本社を置くテクノロジーグループは、1851年に設立され、現在では世界をリードする家族経営の企業です。

Heraeusは、その材料と技術の専門知識を活用することにより、長期的な競争力の向上に役立つ高品質のソリューションの作成に取り組んでいます。ヘレウスの市場は、環境保護、エネルギー、健康、自動車、産業用途などの重要な分野に集中しています。その製品ポートフォリオは、鉄鋼、電子機器、化学、自動車、通信業界の幅広いアプリケーション向けのコンポーネントから統合材料システムにまで及びます。

統計によると、2016年度のヘレウスの総売上高は215億ユーロに達し、フォーチュンの「トップ500ワールド」の最前線にランクされています。中華圏は、ヘレウスグループにとって最も重要な市場の1つです。同社はグレーターチャイナで40年以上の経験があり、2,600人以上の従業員と20社の企業があります。

「中国は世界最大のリチウム電池製造拠点になり、中国のパワーバッテリー企業は他の国よりも急速に成長しています。」 Keqin Liは、Heraeusが中国市場を選択したのは、主に中国の大きな可能性によるものだと考えています。中国企業の革新の精神とパフォーマンスへのプラスの影響は、Porocarbシリーズのような合成炭素機能性添加剤のパフォーマンスにとって最高の土壌になりました。

ヘレウスのポロカルブシリーズ製品は、中国のパワーバッテリーメーカーから支持され始めていると理解されています。河南省、北京、四川省のバッテリー工場はすでに試験段階にあります。すでに3社の製品が出荷されており、中国最大のパワーバッテリーメーカーが試運転段階を試みています。

Keqin Li氏は、Heraeusは、さまざまなシステム要件（たとえば、黒鉛化度、粒度、表面処理など）を満たすために、さまざまなグレードの合成炭素に応じて、顧客のニーズに応じてあらゆる種類のカスタマイズされたサービスを提供できると述べました。この需要を満たすために、Heraeusはこの需要を満たすために新しいPorocarb Lion210シリーズを開発しました。

ヘレウスの合成炭素機能性添加剤のポロカルブシリーズは、5月22〜24日のCIBF展示会中に、深センコンベンションアンドエキシビションセンターのホール1の1GB122および1GB123ブースで発表されることは注目に値します。同時に、5月23日と5月24日の技術フォーラムでは、Heraeusの技術幹部が製品に関するディスカッションを行います。

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